【正文】 金占比例最高（ 30%～ 60%），鋅合金次之（在國(guó)外，鋅合金鑄件絕大部分為壓鑄件）。模具設(shè)計(jì) 7 ABSTRACT 8 目 錄 一般部分 1 緒論 ????????????????????????????? 1 壓力鑄造 ???????????????????????? 2 典型的壓鑄填充理論 ?????????????????? 2 壓力鑄造的特點(diǎn) ???????????????????? 2 壓鑄生產(chǎn)過程簡(jiǎn)介 ?????????????????? 2 壓鑄業(yè)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì) ????????????????? 3 壓鑄的發(fā)展歷史 ?????????????????????? 2 我國(guó)壓鑄業(yè)的發(fā)展 ????????????????????? 2 壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) ???????????????????? 2 本課題的研究 內(nèi)容及意義 ??????????????????? 4 研究?jī)?nèi)容 ???????????????????????? 6 開展本課題的意義 ???????????????????? 7 模具設(shè)計(jì)專題部分 3 壓鑄件設(shè)計(jì) ??????????????????????? 10 壓鑄件基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????????????????? 10 壁厚和肋 ?????????????????????? 10 鑄造和圓角 ???????????????????? 11 起模斜度 ?? ??????????????????? 11 壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性 ?????????????????? 11 壓鑄件技術(shù)要求 ???????????????????? 11 9 尺寸精度 ?????????????????????? 11 表面質(zhì)量 ?????????????????????? 12 機(jī)械加工余量 ???????????????????? 13 4 壓鑄機(jī)的選用及相關(guān)計(jì)算與校核 ????????????????? 11 確定壓鑄機(jī)的鎖模力 ?????????????? ???? 13 計(jì)算主脹型力 ??????????????????????? 10 計(jì)算鎖模力 ???????????????????????? 10 開模行程的核算 ?????????????????????? 10 5 半固態(tài)擠壓模具設(shè)計(jì)概述 ???????????????????? 11 半固態(tài)擠壓模具基本結(jié)構(gòu) ?????????????????? 13 分型面的設(shè)計(jì) ??????????????????????? 15 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ??????????????????? ??? 18 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分類 ????????????????? 18 內(nèi)澆口的設(shè)計(jì) ??????????????????? 19 直澆道的設(shè)計(jì) ??????????????????? 19 橫澆道的設(shè)計(jì) ??????????????????? 19 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ????????????????????? 19 溢流槽的設(shè)計(jì) ??????????????????? 20 排氣槽的設(shè)計(jì) ??????????????????? 20 模架的設(shè)計(jì) ?????? ?????????????????? 18 模架的設(shè)計(jì)原則 ??????????????????? 18 模具加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) ???????????????????? 19 成形零件的設(shè)計(jì) ????????????????????? 19 10 半固態(tài)擠壓件的收縮率 ???????????????? 20 成形部分尺寸的計(jì)算 ?????????????????? 20 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ?????????????????????? 18 結(jié)論與展望 ?????????????????????? 37 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????? 38 翻譯部分 英文原文 ????????????????????????? 40 中文譯文 ????????????????????????? 49 致謝 ???????????????????????????? 59 11 一般部分 1 緒論 壓鑄是壓力鑄造的簡(jiǎn)稱，是一種將處于熔融狀態(tài)或半熔融狀態(tài)的金屬注入壓鑄機(jī)的壓室，在高壓力的作用下，以極高的速度充填在壓鑄模具的型腔內(nèi)，并在高壓下冷卻凝固成型而獲得鑄件的高效益、高效率的精密 鑄造方法。 關(guān)鍵詞： 輪轂 。 該款 輪轂的材料采用了鋁合金材料（ ZL101A），分析了輪轂零件的特點(diǎn)。 本文對(duì)電瓶車輪轂進(jìn)行二維造型比較形象的展示輪轂的外形。因此，采用半固態(tài)擠壓成形工藝來加工電動(dòng)自行車輪轂將會(huì)是一個(gè)新的發(fā)展方向。半固態(tài)鑄造成形技術(shù)不但綜合了鑄造成形和鍛壓成形的優(yōu)點(diǎn)。 1 X X X X 大 學(xué) 本科生畢業(yè)論 文 姓 名： XX 學(xué) 號(hào) ： XX 學(xué) 院： 專 業(yè)： 設(shè)計(jì)題目： 鋁合金 輪轂 壓鑄 模具設(shè)計(jì) 專 題： 指導(dǎo)教師： XXX 職 稱： XXX 2020 年 6 月 XX 2 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 學(xué)生姓名 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 院長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 3 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書 指導(dǎo)教師評(píng)語 （①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ② 獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；③ 研究?jī)?nèi)容的 理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤ 工作態(tài)度 及工作量；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 4 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書 評(píng)閱教師評(píng)語 （ ①選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；③工作量的大??；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問題； ⑧ 是否同意答辯等 ）： 成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 5 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績(jī) 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯(cuò)誤 有原則性錯(cuò)誤 沒有 回答 答辯委員會(huì)評(píng)語及建議成績(jī)： 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績(jī)： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 6 摘 要 輪轂是電動(dòng)自行車上極為重要的行駛部件和安全部件，應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能，在正常行駛過程中不應(yīng)發(fā)生變形和疲勞失效。 近幾年來半固態(tài)加工技術(shù)因其節(jié)能、高效、環(huán)保式生產(chǎn)以及成型 件的高性能等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。而且部分產(chǎn)品的性能會(huì)接近甚至于達(dá)到鍛壓產(chǎn)品的性能。 模具在半固態(tài)擠壓成型方法中是至關(guān)重要的一部分，因此，它的設(shè)計(jì)和制造成了成品件質(zhì)量的關(guān)鍵所在。并主要從電動(dòng)自行車輪轂的發(fā)展?fàn)顩r、鋁合金的成型與鑄造方法、半固態(tài)擠壓成型工藝及特點(diǎn)，模具總體方案的選擇以及模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等方面介 紹了輪轂半固態(tài)擠壓模具的設(shè)計(jì)。另外，主要從鑄件收縮率、鑄型分型面、冒口的設(shè)置以及推出機(jī)構(gòu)等幾個(gè)方面介紹了模具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。半固態(tài)擠壓 。用該方式成型的鑄件，常常成為壓鑄件。鎂合金是近幾年國(guó)際上比較關(guān)注的合金材料，銅合金僅占?jí)鸿T件總量的 1%～ 2%。長(zhǎng)期以來人們對(duì) 此進(jìn)行廣泛的研究，提出了一些論點(diǎn)，但這些論點(diǎn)都是在特定的實(shí)驗(yàn)條件下得到的，有一定的局限性，要求人們?cè)趹?yīng)用中具體情況具體分析，使填充理論進(jìn)一步完善和深化。 ①噴射填充理論 該理論是 1932 年由佛羅梅爾（ ）在矩形截面型腔一端開設(shè)澆口，研究鋅合金壓鑄填充過程中得到的。 佛羅梅爾認(rèn)為： 當(dāng)液流在速度、壓力不變時(shí)，保持內(nèi)澆口截面的形狀噴射至對(duì)面型壁，成為噴射階段；由于對(duì)面型壁的阻礙，部分金屬呈渦流狀返回，部分金屬向所有其他方向噴射并沿型腔壁由四面向內(nèi)澆口方向折回，成為渦流階段。 ②全壁厚填充理論 該理論是 1937 年由勃蘭特（ ）用 ～ 2mm 厚的內(nèi)澆口（且與壓鑄件厚度之比為 ～ ）研究鋁合金壓鑄填充過程中得到的。 12 ③三階段填充理論 該理論是 19441952 年由巴頓（ ）提出來的。 第一階段：受內(nèi)澆口截面限制的金屬射入型腔后，首先沖擊對(duì)面型壁，沿型腔表面向各方向擴(kuò)展，并形成壓鑄件表面的薄殼層，在型腔轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生渦流。 第三階段：金屬液完全充滿型腔后，與澆注系統(tǒng)和壓室構(gòu)成一個(gè)封閉的水力學(xué)系統(tǒng)，在 壓力作用下，補(bǔ)充熔融金屬，壓實(shí)壓鑄件。由于壓鑄過程中，壓鑄件的填充是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，并且過程是不連續(xù)的，變化迅速，壓鑄件是不透明的，因而不可能直接觀察到壓鑄件內(nèi)填充過程。因此，對(duì)填充理論一直存在著不同的看法。壓鑄中常用的壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內(nèi)， 有時(shí)甚至高達(dá) 500MPa。因此，利用這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。其壓鑄出的最小壁厚：鋅合金為 ；鋁合金為 。鑄出螺紋最小螺距 。鑄件的尺寸精度和表面粗 糙度要求很高。因此，個(gè)別壓鑄件可以不經(jīng)過機(jī)械加工或僅是個(gè)別部位加工即可使用 [1黃 ]。由于壓鑄模的激冷作用，又在壓力下結(jié)晶，因此，壓鑄件表面層晶粒極細(xì)，組織致密，所以表面層的硬度和強(qiáng)度 13 都比較高。 (2)生產(chǎn)率較高。 雖然 壓鑄生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)十分突出，但是，它也有一些明顯的缺點(diǎn)： (1)壓鑄件表層常存在氣孔。因此，一般壓鑄件不能進(jìn)行熱處理，也不宜在高溫條件下工作。同樣，也不希望進(jìn)行機(jī)械加工，以免鑄件表面顯露氣孔。目前只適用于鋅、鋁、鎂、銅等合金的壓鑄。 至于某一種合金類別，由于壓鑄時(shí)的激冷產(chǎn)生劇烈收縮，因此也僅限于幾種牌號(hào)的壓鑄。由于壓鑄機(jī)成本高，壓鑄模加工周期長(zhǎng)、成本高，因此壓鑄工藝只適用于大批量生產(chǎn) [2] 壓鑄生產(chǎn)過程簡(jiǎn)介 圖 1 壓鑄工藝過程流程圖 14 、現(xiàn)狀及趨勢(shì) 壓鑄的發(fā)展歷史 壓鑄始于 19世紀(jì)，其最初被用于壓鑄鉛字。喬奇（ Willam Church）博士曾制造一臺(tái)日產(chǎn) ～ 2萬鉛字的鑄造機(jī)，已顯示出這種工藝方法的生產(chǎn)潛力。 1885 年默根瑟（ Mersenthaler）研究了以前的專利，發(fā)明了印字壓鑄機(jī)，開始只用于生產(chǎn)低熔點(diǎn)的鉛、錫合金鑄字，到 19 世紀(jì) 60 年代用于鋅合金壓鑄零件生產(chǎn)。 1904 年英國(guó)的法蘭克林（ H. H. Franklin）公司開始用壓鑄方法生產(chǎn)汽車的連桿軸承，開創(chuàng)了壓鑄零件在汽車工業(yè)中應(yīng)用的先例。隨后瓦格納（ Wagner）設(shè)計(jì)了鵝頸式氣壓壓鑄機(jī)，用于生產(chǎn)鋁合金鑄件。但這種設(shè)計(jì)是生產(chǎn)鋁合金鑄件的第一次嘗試。 1927 年捷克工程師約瑟夫 20世紀(jì) 50年代大型壓鑄機(jī)誕生，為壓鑄業(yè)開拓了許多新的領(lǐng)域。 我國(guó)壓鑄業(yè)的發(fā)展 我國(guó)壓鑄工業(yè)在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展中有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前，我國(guó)擁有壓鑄廠點(diǎn)及相關(guān)企業(yè) 2600 余家，壓鑄機(jī)近萬臺(tái)，年產(chǎn)壓鑄件 50 余萬噸。我國(guó)的壓鑄廠點(diǎn)及相關(guān)企業(yè)中，壓鑄廠點(diǎn) 2020 余家，占企業(yè)總數(shù)的 80%以上，壓鑄機(jī)及輔 15